辽宁省丹东二十中2019-2020学年九年级下学期期中物理试题
展开2019-2020学年辽宁省丹东二十中九年级(下)期中物理试卷
一、选择题(本题共10小题,每题3分,共30分.1-7小题为单选题,8-10小题为多选题.漏选多选均不得分,答案填在答题卡表格里)
1.(3分)下列说法最接近实际的是( )
A.学生课桌高约为80cm
B.冰箱冷藏室的温度约为﹣10℃
C.家用电风扇的功率大约1000W
D.普通中学生的百米成绩约10s
2.(3分)下列物态在形成过程中吸热且温度不变的是( )
A.露珠形成 B.铁块熔化
C.冰的形成 D.霜的形成
3.(3分)如图所示的四种现象中,属于光的直线传播现象的是( )
A.墙上手影形成 B.叶子经露珠成放大的像
C.树在水中有倒影 D.花瓶在镜子中成像
4.(3分)关于无人驾驶汽车,以下有关说法正确的是( )
A.后视镜利用凹面镜使光发散扩大了视野
B.车载GPS导航设备是通过电磁波来传递信息的
C.倒车雷达是利用红外线来测距的
D.上坡时汽车的重力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
5.(3分)如图所示,关于电磁现象的表述正确的是( )
A.甲图闭合开关,金属杆运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用
B.乙图给导线通电,导线附近磁针发生偏转,此时通电导线没有受到磁力的作用
C.丙图闭合电路的部分导体ab在磁场中上下运动,灵敏电流计指针一定会偏转
D.丁图用橡胶棒接触验电器金属球,金属箔片张开,说明橡胶棒带负电
6.(3分)如图所示,对于图片中所描述的物理现象或过程符合安全用电的是( )
A.用如图甲方法使用试电笔辨别火线、零线
B.将电冰箱接入图乙所示的插排来工作
C.图丙所示实验可说明家庭电路中不可以用铜丝代替保险丝
D.图丁中人靠近高压带电体
7.(3分)小明利用如图所示的装置在8s内把重为900N的物体匀速提升了4m,动滑轮重100N(不计绳重及摩擦),下列判断正确的是( )
A.小明的体重约为333N
B.提升重物过程中小明所做的功是3600J
C.此装置对重物做功的功率为500W
D.小明提升此重物时该装置的机械效率为90%
(多选)8.(3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器R1的滑片向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数不变
B.电流表A2的示数变小
C.电压表V与电流表A1示数的比值变大
D.滑动变阻器R1的功率变化量与电路总功率变化量相同
(多选)9.(3分)两个自重不计的薄壁圆柱形容器,盛有甲、乙两种不同的液体,将两个相同的小球分别放入液体中,小球静止时位置如图所示,此时液面相平。则( )
A.小球在甲中所受浮力比乙中所受浮力大
B.甲液体密度比乙液体密度大
C.甲液体的质量一定大于乙液体的质量
D.取出小球后,两容器对桌面的压强变化量相同
(多选)10.(3分)如图甲所示电路中,电源电压为6V且保持不变,R1是定值电阻,滑动变阻器R2标有“50Ω 2A的字样,电流表所选量程为0~0.6A,电压表所选量程为0~3V.图乙是R1和小灯泡L的电流随电压变化的图象。当闭合开关S1、S2,断开S3时,小灯泡正常发光。在电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的额定功率为3W
B.此电路的三个开关不能同时闭合
C.闭合S1,断开S2、S3时,电压表不会超过量程
D.整个电路消耗的最小功率为0.6W,最大功率为3.6W
一、填空题(本题包括9个小题,每空1分,共26分)
11.(3分)如图所示,是一款新型蓝牙跑步耳机,佩戴时不堵塞耳朵,将耳机贴在颞骨两侧,耳机发出的振动信号传到听觉神经后,我们就可以听到声音了,这是因为 (选填“固体”、“液体”或“气体”)可以传声;跑步时他听到周围环境的声音是通过 传播的;增大音量指的是增大了声音的 。
12.(3分)如图所示,这是一款3D打印笔,使用它可以在空中作画。该笔通电后将打印材料变成液态,遇冷后会在空中形成立体图形。它是利用电流的 效应使材料先 ,再 (填物态变化名称)形成的。
13.(2分)2018年12月8日,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭搭载嫦娥四号探测器成功发射,并于12月30日8时56分进入环月轨道,开启了全新的月球探测之旅,我国将成为首个探索月球背面的国家。火箭发动机 (选填“属于”或“不属于”)热机;探测器绕月飞行过程中,将 (选填“受到”或“不受”)月球对它的引力。
14.(3分)如图是一种移动监控装置,安装在家中便于主人利用手机远程监控。被监控的物体经摄像头中的凸透镜成倒立、 (填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像后传输到手机上,如果看到显示屏上的像变大,说明被监控的物体到摄像头的距离变 (选填“大”或“小”);手机显示屏上的彩色画面是由光的三原色红、 、蓝叠合而成。
15.(3分)如图是一种新能源自动充电户外夜光灯。顶部开关闭合后,白天可利用太阳能电池板对蓄电池充电,将电能转化为蓄电池的 能;夜晚利用光敏电阻可根据环境亮暗程度自动调节发光二极管的亮度,说明发光二极管和光敏电阻是 (选填“串联”或“并联”)的;太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
16.(3分)小颖观察到家中电能表的示数如图所示,现只接1000W的空调和200W的电视各一台,半小时后电能表铝盘转过 转,电能表的示数将变为 kW•h,她家电能表允许用电器在10min内最多消耗 J的电能。
17.(3分)如图所示,将一根铁丝用手快速反复弯折,铁丝弯折处会发热,弯折越快、时间越长,铁丝弯折处分子运动越 ,温度越高,这个实验说明 可以改变物体的内能;手摸铁丝弯折处感觉很热,这是通过 改变手的内能。
18.(3分)如图所示,中国首艘国产航母001A型航母在渤海进行首次海试。其排水量达6.5×104t,满载所受的浮力大小为 N;向航母加注燃油的过程中,航母所受的浮力会 (选填“变大”、“变小”或“不变”);航母舰体海面下某位置距海面3m,则该位置受到海水的压强为 Pa(海水的密度取1.0×103kg/m3)。
19.(3分)如图所示的电路,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R1标有“10Ω 1A”的字样。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在最右端时,通过灯泡L的电流为0.6A,则通电1min滑动变阻器R1产生的热量为 J;在电路安全工作的情况下,向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡亮度会 (选填“变亮”、“不变”或“变暗”),此电路最大功率与最小功率之比是 。
三、作图题(本题包括3个小题,每小题3分,共9分)
20.(3分)如图所示,一条光线由空气射向水面发生了反射和折射,反射光线AB经凸透镜的“2F”点射向凸透镜。请画出:
(1)入射光线并标出入射角i;
(2)水中的折射光线。
(3)光线AB经过透镜后的折射光线。
21.(3分)如图所示,是开关闭合后,小磁针在条形磁体和通电螺线管的共同作用下,在图中位置处于静止状态,请你图中标出小磁针、通电螺线管的N、S极以及电源的正、负极。
22.(3分)如图所示,用轻质定滑轮和轻质杠杆将电灯吊起,其中O点是支点。请画出整个装置静止时的动力臂L1、阻力F2及力臂L2。
四、计算题(本题包括3个小题,第24小题7分,第25小题7分,第27小题7分,共21分)
23.(7分)图甲是一种电热水龙头,图乙是其简化电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R1=22Ω,热水挡的电功率是3.3kW.求:
(1)S旋到温水挡时的电功率?
(2)电热丝R2的阻值?
(3)当S旋到热水挡时,1min能放出2kg40℃的热水,若电热水龙头加热的效率是90%,则水的初温是多少℃?[c水=4.2×103J/(kg•℃),计算结果保留一位小数]
24.(7分)如图所示的空气动力车,是一种使用高压压缩空气为动力源,空气为介质,运行时将高压压缩空气存储的空气能转化为其他形式能量驱动的汽车。它具有节能、环保等特点。其空载质量为16800kg,最大输出功率为240kW,最高速度可达140km/h。求:
(1)若该大巴车轮胎与地面接触的总面积为2000cm2,求该车空载静止在水平地面上时对地面的压强是多少?(取g=10N/kg)
(2)若该车以最大输出功率沿水平路面匀速行驶30min,通过的路程为50km,求该车受到的阻力是多少?
(3)若上一问中该车消耗的能量由效率为40%的天然气作燃料的发动机提供,求需要完全燃烧天然气的体积是多少?(取q天然气=4×107J/m3)
25.(7分)如图所示电路中,小灯泡L标有“6V 3W“字样,R2=4Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为0.8A,这时小灯泡L正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响)。求
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值;
(3)当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率。
五、综合题(本题包括5个小题,第26小题5分,第27小题7分,第28小题6分,第29题6分,30题10分,共34分)
26.(5分)小艾同学利用如下装置在标准大气压下探究冰熔化和水沸腾时温度的变化规律。
(1)用图甲所示装置探究冰熔化时温度变化规律,把装有碎冰的烧杯直接放置在空气中,不用酒精灯加热。这样做不但能使冰块均匀受热,而且冰的温度升高较 (选填“快”或“慢”),便于记录各个时刻的温度;
(2)下表为小艾设计填写的冰的熔化实验表格,第2分钟时温度计的示数如图乙所示,温度为 ℃,根据表格中数据可知:冰是 (选填“晶体”或“非晶体”);
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
﹣6
﹣4
0
0
0
1
2
3
(3)等冰完全熔化完后,在烧杯下方放入酒精灯(如图丙),小艾根据实验数据画出了水的沸腾图象如图丁a图象,她发现水的沸点不是书中所给的100℃,原因可能是 ;
(4)图丁中图象b是小明用相同的实验装置进行实验画出的沸腾图象,两个同学的实验中,他们所用水的质量的大小关系为ma mb(选填“>”、“<”或“=”)。
27.(7分)小来同学用如图所示的实验装置探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)小来先将毛巾铺在水平面上,让小车从图中A点由静止滑下,到达水平面后,小车继续前进,在B点停止运动。在水平面运动过程中小车的动能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)小来将毛巾换成棉布,让同一小车仍从同一斜面上的A点由静止滑下,目的是 ,观察到小车会在B点的 (选填“左”或“右”)侧停止运动;
(3)再将棉布去掉,小车在水平木板上运动时,速度减小得更 (选填“快”或“慢”);通过实验分析可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,在水平面运动的距离越 ;
(4)这三次实验,小车水平运动过程中,摩擦力对小车做的功 (选填“相等”、“不等”或“无法判断”);
(5)若让同一小车从斜面不同位置由静止滑下,通过观察其在木板表面滑行距离,可以探究小车的重力势能与 的关系。
28.(6分)在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲所示,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距f= cm。
(2)如图乙所示,烛焰能在光屏上形成清晰地像,此像是倒立、 的实像。如果此时撤去光屏,人眼在如图所示的位置 (选填“能”或“不能”)直接看到烛焰的实像。
(3)在(2)的情况下,如果保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调,那么在光屏上也能成清晰的像,此像是倒立、 的实像;如果保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移至 cm处,在光屏上仍能成清晰的像。
(4)在(2)的情况下,将凸透镜换成焦距更大的凸透镜,并保持蜡烛、凸透镜的位置都不变,则应该移动光屏向透镜 (选填“靠近”或“远离”)才能在光屏上得到清晰的像。
29.(6分)小丽非常喜欢喝酸奶,于是她在实验室里测量酸奶的密度。实验过程如下:
(1)小丽将天平放在水平台上,调节平衡螺母直至天平平衡(如图甲所示),他的操作存在的问题是: 。改正了上面的错误后小丽把天平重新调节平衡。
(2)她先测出空烧杯的质量(如图乙所示)。接着将酸奶倒入空烧杯中,用天平测出烧杯和酸奶的总质量为81.4g。则烧杯中酸奶的质量为 g。
(3)小丽将酸奶倒入量筒中(如图丙所示),测出了酸奶的体积。于是她求出酸奶的密度ρ奶= g/cm3,小丽用这种方法测出的酸奶的密度比实际密度偏 (选填“大”或“小”)。
(4)实验结束后,小丽将一枚葡萄粒放到了装有酸奶(密度为ρ奶)的量筒中,发现葡萄粒能够漂浮,且量筒中酸奶对应的液面上升了V1,为了得到葡萄粒的密度,她用细铁丝使葡萄粒 在酸奶中,这时酸奶对应的液面又上升了V2,则葡萄粒的密度表达式为:ρ葡萄= 。
30.(10分)小红利用图甲所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”和“测量小灯泡的电功率”。图中定值电阻R0的阻值为30Ω,滑动变阻器标有“60Ω 2A”字样,电源电压U=9V保持不变;另外还有两盏小灯泡L1和L2,分别标有“3V?W”和“6V 9W”字样。
(1)正确连接电路后,闭合开关,电流表指针的位置如图乙所示,可知她在闭合开关前,滑动变阻器的滑片位于 (选填“左端”或“右端”);
(2)在“探究电流与电压关系”的实验中,定值电阻R0两端的最小电压为 V;在“探究电流与电阻关系”实验中,如果保持定值电阻两端的电压为6V不变,那么更换的定值电阻的阻值不能小于 Ω,不能大于 Ω。
(3)滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电流表的示数为0.24A,则此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω.保持滑动变阻器滑片不动,断开开关S,将定值电阻R0换成小灯泡L2,电流表换成大量程后闭合开关,电流表的示数为0.8A,此时小灯泡L2两端的电压为 V,实际功率为 W。
(4)小红突发奇想准备测量看不清铭牌的小灯泡L1的额定功率。利用现有的器材设计了如图丙所示电路,电源电压仍为U;请你将实验过程补充完整。(不考虑L2灯的电阻变化)
①闭合开关S,断开开关S1,调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 A,此时小灯泡L1正常发光;
②闭合开关S和S1, ,此时电流表的示数为1.5A;
③小灯泡L1额定功率:P额= W。
2019-2020学年辽宁省丹东二十中九年级(下)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共10小题,每题3分,共30分.1-7小题为单选题,8-10小题为多选题.漏选多选均不得分,答案填在答题卡表格里)
1.【解答】解:A、中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右,故A符合实际;
B、水的凝固点为0℃,冰箱冷藏室中的水不会结冰,温度不低于0℃,故B不符合实际;
C、家用电风扇正常工作的电流约0.2A,其功率在P=UI=220V×0.2A≈44W左右,故C不符合实际;
D、男子百米世界纪录略小于10s,中学生百米成绩不可能小于10s,一般在15s左右,故D不符合实际。
故选:A。
2.【解答】解:
A、露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,液化放热,故A错误;
B、铁属于晶体,铁在熔化过程中吸热,且温度不变,故B正确;
C、冰是水凝固形成的,凝固放热,故C错误;
D、霜是空气中的水蒸气凝华形成的小冰晶,凝华放热,故D错误。
故选:B。
3.【解答】解:A、墙上的手影,这是影子的形成,属于光的直线传播现象,故A符合题意;
B、叶子经露珠成放大的像,露珠相当于凸透镜,属于光的折射现象,故B不符合题意;
C、树木在水中的倒影,水面相当于平面镜,是平面镜成像问题,属于光的反射现象,故C不符合题意;
D、花瓶在镜子中成像,是平面镜成像问题,属于光的反射现象,故D不符合题意。
故选:A。
4.【解答】解:A、汽车的后视镜是凸面镜,凸面镜的主要优点是:相同面积的凸面镜比平面镜观察到的范围大,故A错误;
B、车载GPS导航设备是利用了卫星通讯技术,是通过电磁波来传递信息的,故B正确;
C、倒车雷达是利用超声波的回声定位工作的,故C错误;
D、上坡时汽车的重力和地面对汽车的支持力,两个力的方向没在同一直线上,不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
5.【解答】解:
A、当闭合开关后,金属杆运动,说明磁场对电流有力的作用,故A正确;
B、给导线通电,导线附近的磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,磁场对磁针产生磁力的作用,由于物体间力的作用是相互的,所以通电导线也受到磁力的作用,故B错误;
C、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,导体ab在磁场中上下运动,不能产生感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故C错误;
D、同种电荷相互排斥,用橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔片张开,说明橡胶棒电,但不能判定带电的性质,故D错误。
故选:A。
6.【解答】解:A、测电笔是用来辨别火线和零线时,手要接触笔尾金属体,故A错误;
B、电冰箱有金属外壳,需要接地线,应使用三脚插头,故B错误;
C、保险丝不能用铜丝代替,保险丝的选择需要满足电阻率大,熔点低的特点,故C正确;
D、人靠近高压带电体极易引发触电事故,不符合安全用电原则,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:
A、由图知,n=2,不计绳重及摩擦,拉力F=(G+G动)=(900N+100N)=500N,而小明施加的拉力F大小应该小于或等于小明的体重,所以小明的体重应该大于或等于500N,故A错误;
B、拉力端移动距离s=2h=2×4m=8m,小明做的功(总功)W总=Fs=500N×8m=4000J,故B错误;
C、此装置对重物做功(有用功):
W有用=Gh=900N×4m=3600J,
此装置对重物做功的功率:
P===450W,故C错误;
(4)小明提升此重物时该装置的机械效率:
η==×100%=90%,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路电流,电压表测电源的电压;
A、根据并联电路的特点可知,电压表示数始终为电源电压,保持不变;故A正确;
B、当滑动变阻器R1的滑片向右滑动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小;由于并联电路互不影响,所以通过R2支路的电流保持不变,即电流表A2的示数不变,故B错误;
C、根据并联电路的电流的特点可知,干路中的电流等于各支路电流的和,所以干路中的电流会变小,即电流表A1的示数变小;则电压表V与电流表A1示数的比值变大,故C正确;
D、滑片移动过程中,各支路互不影响,所以R2支路的电流不变,所以其功率不变;由于总功率等于R1的功率与R2的功率之和,所以R1的功率变化量与电路总功率变化量相同,故D正确。
故选:ACD。
9.【解答】解:A、甲漂浮,F浮甲=G排甲=G;乙悬浮,则F浮乙=G排乙=G,可知G排甲=G排乙,两容器中物体受到的浮力相同,故A错误;
B、物体在乙中悬浮,则ρ乙=ρ物,在甲中漂浮,则ρ甲>ρ物,可知甲中液体密度比乙中液体密度大,故B正确;
C、由图知,S甲>S乙,此时h甲=h乙,且V甲排<V乙排,所以液体的体积关系为V甲液>V乙液,
因ρ甲>ρ乙,V甲液>V乙液,则由m=ρV可知,液体的质量m甲>m乙,故C正确;
D、甲、乙两个薄壁圆柱形容器自重不计,它们对桌面的压力都等于液体和小球的重力,所以取出小球后,甲容器和乙容器对桌面的压力变化量相等,都等于小球的重力,但甲的受力面积大于乙的受力面积,根据p=知,取出小球后,甲容器对桌面的压强变化量小。故D错误。
故选:BC。
10.【解答】解:
A、当闭合开关S1、S2,断开S3时,只有小灯泡工作,小灯泡正常发光,小灯泡两端的电压就是电源电压,由图象读出电压为6V时小灯泡的电流为0.5A,
小灯泡的额定功率为:P额=UIL=6V×0.5A=3W,故A正确;
B、若三个开关同时闭合,灯泡L和滑动变阻器并联,电流表测量干路的电流,
滑动变阻器电阻最大时的电流为:I滑最小===0.12A,
此时通过小灯泡的电流仍为0.5A,
根据并联电路电流的规律知,
干路的电流为:I=I滑最小+IL=0.12A+0.5A=0.62A>0.6A,所以三个开关不能同时闭合,故B正确;
C、由图象知R1的电流为0.2A时,其两端的电压为2V,
由欧姆定律I=知,
定值电阻R1的电阻为:R1===10Ω;
闭合S1,断开S2、S3时,小灯泡和定值电阻R1串联,电压表测量定值电阻R1两端的电压,
由图乙知当电流为0.4A时,小灯泡两端的电压为2V,定值电阻R1两端的电压为4V,2V+4V=6V,等于电源电压,
此时电压表的示数为4V,超过了电压表的量程,故C错误;
D、当电流表示数最大为0.6A时,电路的总功率最大,最大功率为P最大=UI大=6V×0.6A=3.6W;
只闭合S3时,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,当滑动变阻器的电阻最大时,电路的电流最小,功率最小,最小功率为P最小===0.6W,故D正确。
故选:ABD。
一、填空题(本题包括9个小题,每空1分,共26分)
11.【解答】解:
佩戴该耳机时,人听到的声音是通过头骨、颌骨等骨骼传播到听觉神经,然后由听觉神经传给大脑的,此种听到声音的方式被称作骨传导,即声音是通过固体传播的;
声音可以在空气中传播,跑步时他听到周围环境的声音是通过空气传播的;
音量即声音的大小,增大音量指的是增大了声音的响度。
故答案为:固体;空气;响度。
12.【解答】解:3D打印笔利用电流的热效应将电能转化为内能,使固态材料温度升高;
固态材料吸热熔化为液态,然后放热凝固,并与周围的材料粘结,层层叠加成立体实物。
故答案为:热;熔化;凝固。
13.【解答】解:
(1)火箭发射过程中,将燃料燃烧释放出的内能转化为机械能,属于热机;
(2)探测器绕月飞行过程中,受到月球的吸引力在其椭圆形的环月轨道上运行。
故答案为:属于;受到。
14.【解答】解:
(1)摄像头相当于凸透镜,当物体在凸透镜的2倍焦距之外时,物体经凸透镜成倒立、缩小的实像;
(2)如果看到显示屏上的像变大,由凸透镜成实像的规律可知,像距变大,物距减小,即被监控的物体到摄像头的距离变小;
(3)光的三原色:红、绿、蓝;手机显示屏上的彩色画面是由光的三原色红、绿、蓝叠合而成。
故答案为:缩小;小;绿。
15.【解答】解:
(1)白天可利用太阳能电池板对蓄电池充电,是将电能转化为化学能;
(2)夜晚利用光敏电阻可根据环境亮暗程度自动调节发光二极管的亮度,说明发光二极管和光敏电阻是串联的;
(3)太阳能可从自然界不断获得,属可再生能源。
故答案为:化学;串联;可再生。
16.【解答】解:
(1)只接1000W的空调和200W的电视各一台,半小时消耗的电能分别为:
W1=P1t=1kW×0.5h=0.5kW•h,
W2=P2t=0.2kW×0.5h=0.1kW•h,
则半小时消耗的总电能:W=W1+W2=0.5kW•h+0.1kW•h=0.6kW•h,
3000r/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能,转盘转过3000转,
则半小时后转盘转过的转数:
n=3000r/kW•h×0.6kW•h=1800r。
由图知原来电能表的示数为1123.4kW•h,
半小时后电能表的示数将变为1123.4kW•h+0.6kW•h=1124.0kW•h;
(2)她家电能表允许接入用电器的最大总功率:
P最大=UI最大=220V×20A=4400W;
她家电能表允许用电器在10min内最多消耗的电能:
W′=P最大t′=4400W×10×60s=2.64×106J。
故答案为:1800;1124.0;2.64×106。
17.【解答】解:反复折铁丝时,人对铁丝做功,机械能转化为铁丝的内能,内能增大,温度升高,是通过做功的方式改变物体的内能;由于温度升高,所以此时的分子运动变的更为剧烈;手摸铁丝弯折处感觉很热,这是因为手会吸收热量,通过热传递的方式改变手的内能。
故答案为:剧烈;做功;热传递。
18.【解答】解:
(1)航母满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=6.5×104×103kg×10N/kg=6.5×108N;
(2)向航母加注燃油的过程中,航母的重力变大,由于航母漂浮,受到的浮力等于航母重力,所以航母所受的浮力变大;
(3)航母舰体海面下某位置到海面的距离h=3m,
该位置受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3.0×104Pa。
故答案为:6.5×108;变大;3.0×104。
19.【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡并联,
当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,通电1min滑动变阻器R1产生的热量:
Q1=W1=t=×60s=54J;
因并联电路中各支路用电器独立工作、互不影响,所以滑片的移动灯泡的亮暗不变;
根据欧姆定律可得,通过滑动变阻器的最小电流:I1min===0.3A,
由并联电路中电流特点可得,通过干路的最小电流:Imin=IL+R1min=0.6A+0.3A=0.9A,
电路消耗的最小总功率:Pmin=UImin=3V×0.9A=2.7W;
由变阻器的铭牌可知,其允许通过的最大电流为1A,则干路中的最大电流为:Imax=IL+R1max=0.6A+1A=1.6A,
则电路消耗的最大总功率为:Pmax=UImax=3V×1.6A=4.8W;
此电路最大功率与最小功率之比:Pmax:Pmin=4.8W:2.7W=16:9。
故答案为:54;不变;16:9。
三、作图题(本题包括3个小题,每小题3分,共9分)
20.【解答】解:
过A垂直于界面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线左侧的空气中画出入射光线;
光由空气中斜射进入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角,由此在法线右侧的水中画出折射光线;
凸透镜成像中,物体在2f处成等大、倒立的实像,所以由2f处射向凸透镜的光线折射后过另一侧2f,由此画出经透镜折射的后的光线。如图所示:
21.【解答】解:小磁针在该点静止说明两磁铁间的磁场一定是由电磁铁指向条形磁体的S极,即电磁铁的左侧应为N极,小磁针N极应向左;
由右手螺旋定则可知,电流由右侧流入,故电源的右侧为正极。故答案如图:
22.【解答】解:
杠杆A点受到的拉力为动力,杠杆左端受到电灯的拉力为阻力,从支点作动力作用线、阻力作用线的垂线段,可得动力臂L1、阻力臂L2,如图所示:
四、计算题(本题包括3个小题,第24小题7分,第25小题7分,第27小题7分,共21分)
23.【解答】解:(1)由图可知:热水挡时R1、R2并联,温水挡时只有R1连入电路,
温水挡时的电功率为:P1===2200W;
(2)P加热=3.3kW=3300W,
电热丝R2的功率为:P2=P加热﹣P1=3300W﹣2200W=1100W;
由P=得,
电热丝R2的阻值为:R2===44Ω;
(3)当S旋到热水挡时,1min消耗的电能为:
W=P加热t=3300W×60s=1.98×106J,
根据η=得,
水吸收的热量为:
Q吸=Wη=1.98×106J×90%=1.782×106J,
由Q吸=cm(t﹣t0)得:
t0=t﹣=40℃﹣=18.8℃。
答:(1)S旋到温水挡时的电功率为1100W;
(2)电热丝的R2阻值为44Ω;
(3)水的初温是18.8℃。
24.【解答】解:(1)该车空载静止在水平地面上对水平地面的压力:
F=G=mg=16800kg×10N/kg=1.68×105N,
大巴车轮胎与地面的接触面积:S=2000cm2=0.2m2,
该车对水平地面的压强:
p===8.4×105Pa;
(2)该车行驶的速度:v===m/s;
由P=Fv可得,牵引力:F′===8640N,
因该车沿直线匀速行驶,所以阻力:f=F=8640N;
(3)发动机所做的功:
W有用=Pt=240×103W×30×60s=4.32×108J;
由η=可得,燃烧天然气需要放出的总能量:
Q放===1.08×109J;
由Q=qV可得,消耗天然气的体积:
V===27m3。
答:(1)该车空载静止在水平地面上时对地面的压强是8.4×105Pa;
(2)该车受到的阻力是8640N;
(3)需要完全燃烧天然气的体积是27m3。
25.【解答】解:(1)当S1、S2都闭合时,R2被短路,灯泡L与R1并联接入电源两端。
由于小灯泡正常发光,所以,电源电压U=UL=6V;
(2)灯泡的电阻为RL===12Ω;灯泡正常发光的电流为I额===0.5A;
根据并联电路电流的规律,通过R1的电流为:
I1=I﹣I额=0.8A﹣0.5A=0.3A,
根据欧姆定律,R1的阻值为R1===20Ω;
(3)当S1、S2都断开时,灯泡L和R2串联。
灯泡的电阻为RL=12Ω;根据串联电路电阻的规律,串联电路总电阻为R串=RL+R2=12Ω+6Ω=18Ω,
根据欧姆定律,串联电路电流为I串===A,
灯泡的实际功率为P实=I串2RL=(A)2×12Ω≈1.33W。
答:
(1)电源电压为6V;
(2)电阻R1的阻值为20Ω;
(3)当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率为1.33W。
五、综合题(本题包括5个小题,第26小题5分,第27小题7分,第28小题6分,第29题6分,30题10分,共34分)
26.【解答】解:(1)冰的熔点为0℃,所以装所以装有碎冰的烧杯直接放置在空气中,不但能使烧杯均匀受热,而且冰的温度升高较慢,便于记录各个时刻的温度;
(2)图中温度计的分度值为1℃,且在零的下方,是零下,示数为﹣2℃;根据表格中的数据可知,冰在熔化的过程中,吸热,温度保持0℃不变,为晶体;
(3)根据图象可知,此时的沸点为101℃,高于100℃,是因为水面上方气压高于一个标准大气压。
(4)水从开始加热到沸腾所用的时间相同,水吸收相同的热量,温度变化不同,可以判断所用水的质量不同;a初温高,所以a的质量大,即ma>mb。
故答案为:(1)慢;(2)﹣2;晶体;(3)水面上方气压高于一个标准大气压;(4)>。
27.【解答】解:(1)小车在水平面运动过程中,速度逐渐减小,质量不变,小车的动能减小;
(2)为了使小车到达水平面时的速度相等,应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑;
水平面越光滑,小车运动的距离越远,当小来将毛巾换成棉布,接触面的表面变光滑,小车受到阻力变小,运动的距离变长,所以小车会在B点的右侧停止运动;
(3)再将棉布去掉,小车在水平木板上运动时,小车受到的阻力更小,速度减小得更慢,通过实验分析可知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,在水平面运动的距离越远;
(4)小车到达水平面时速度相等,动能相等,最终小车停下来,动能为零,小车动能的变化量相等,因为小车克服摩擦力做的功等于小车动能的变化量,所以小车克服摩擦力做的功相等;
(5)若让同一小车从斜面不同位置由静止滑下,质量不变,高度变化,是探究物体的重力势能与高度的关系。
故答案为:(1)减小;(2)使小车到达水平面时的速度相等;右;(3)慢;远;(4)相等;(5)高度。
28.【解答】解:(1)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用;
光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为f=35.0cm﹣20.0cm=15.0cm。
(2)由图可知此时的物距为u=30.0cm﹣10.0cm=20.0cm,即2f>u>f,成倒立、放大的实像;
烛焰的光通过凸透镜会聚成实像后继续向前传播,进入人眼,故睛人眼在如图所示的位置能直接看到烛焰的实像;
(3)根据折射时光路是可逆的,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调,此时物距大于2f,像距应处于f和2f之间,凸透镜成倒立缩小的实像;
根据折射时光路是可逆的,保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移到70cm刻度线处时,此时物距大于2f,等于原来的像距,像距应处于f和2f之间,像距等于原来的物距,凸透镜成倒立缩小的实像;
(4)在(2)的情况下,将凸透镜换成焦距更大的凸透镜,并保持蜡烛、凸透镜的位置都不变,物距相对减小,则要增大像距,才能在光屏上得到清晰的像,所以光屏远离凸透镜。
故答案为:(1)15.0;(2)放大;能;(3)缩小;70;(4)远离。
29.【解答】解:(1)天平放在水平台上,调节平衡螺母之前游码没有归零。
(2)空烧杯的质量:m'=20g+20g+5g+3.4g=48.4g,
烧杯中酸奶的质量:m=81.4g﹣48.4g=33g。
(3)量筒中酸奶的体积:V=30ml=30cm3,
量筒中酸奶的质量是33g,
酸奶的密度:ρ===1.1g/cm3。
由于烧杯中的酸奶不能全部倒入量筒,导致酸奶的体积偏小,密度测量值偏大。
(4)葡萄漂浮的酸奶中,根据漂浮条件得,G=F浮=ρ水gV1,
所以葡萄的质量为:m'===ρ水V1,
葡萄的体积:V'=V1+V2,
葡萄的密度:ρ'==。
故答案为:(1)调节平衡螺母时游码没有归零;(2)33;(3)1.1;大;(4)浸没;。
30.【解答】解:
(1)正确连接电路后,闭合开关,电流表指针的位置如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,图中定值电阻R0的阻值为30Ω,因U=IR0=0.3A×30Ω=9V,电源电压为9V,可知她在闭合开关前,滑动变阻器的滑片位于左端;
(2)在“探究电流与电压关系”的实验中,
根据串联电路电压的规律及分压原理:
=,方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小:
=
定值电阻R0两端的最小电压为:UV=3V;
在“探究电流与电阻关系”实验中,如果保持定值电阻两端的电压为6V不变,因电路允许的最大电流为0.6A,由欧姆定律,那么更换的定值电阻的阻值不能小于R小===10Ω,
电阻两端的电压始终保持U′=6V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=9V﹣6V=3V,电阻的电压是变阻器分得的电压2倍,根据分压原理,当变阻器最大电阻60Ω 连入电路中,对应的最大电阻为:
R滑=2×60Ω=120Ω,故不能大于120Ω;
(3)滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电流表的示数为0.24A,根据串联电阻的规律及欧姆定律,则此时滑动变阻器接入电路的阻值为:R滑1=﹣R0=﹣30Ω=7.5Ω。
保持滑动变阻器滑片不动,断开开关S,将定值电阻R0换成小灯泡L2,电流表换成大量程后闭合开关,电流表的示数为0.8A,由欧姆定律,变阻器的电压为:
U滑1=I2R滑1=0.8A×7.5Ω=6V,由串联电路电压的规律,此时小灯泡L2两端的电压为9V﹣6V=3V,根据P=,电阻不变时,实际功率与电压的平方成正比,故电压为3V的实际功率为:
()2×9W=2.25W;
(4)L2上有“6V 9W”字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为9W,根据P=UI,L2灯的额定电流:
I2===1.5A,由欧姆定律,L2灯的电阻:
R2===4Ω,要使L2的电压为3V,根据电阻不变时,电流与电压成正比,则通过L2的电流为:=0.75A,
实验过程:
①闭合开关S,断开开关S1,调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.75A,此时小灯泡L1正常发光;
②闭合开关S和S1,控制滑动变阻器的滑片不动,此时电流表的示数为1.5A;
③在③中,为变阻器的简单电路,由欧姆定律,R滑===6Ω,在①中,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,干路电流为:I并===1A,由并联电路电流的规律,L1的额定电流为:
I灯1=1A﹣0.75A=0.25A
小灯泡L1额定功率:
P额=U灯1I灯1=3V×0.25A=0.75W。
故答案为:(1)左端;(2)3;10;120;(3)7.5;3;2.25;(4)①0.75;②控制滑动变阻器的滑片不动;③0.75。
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